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http://slidepdf.com/reader/full/ss-ee-1pdf 2/2011
Material didáctico exclusivo para los alumnos de la Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad Nacional de Ingeniería. Lima – Perú. Prof. Juan Bautista
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Este material para mis alumnos, además de otros que alcanzaré personalmente, será expuesto en clase y no se comercializa ni se vende, es gratuito. Ing° Juan Bautista Profesor Principal UNI.
Gerente Corporativo de Proyectos DISTRILUZ
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Considero conveniente entregar este material a mis alumnos, para facilitar el proceso de aprendizaje de las materias de las que se compone el curso (por supuesto, no pretendo sustituir la bibliografía recomendada). Cada semestre tendrá adiciones y/o correcciones que permitirá perfeccionar el contenido. Juan Bautista. Profesor del curso
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D E S U B E S T A C I O N E S
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PROCEDIMIENTOS Y PASOS A SEGUIR EN EL PROCESO DE DISEÑO
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DEFINIR LOS TRES DIAGRAMAS UNIFILARES 1.- Diagrama Unifilar de Equipos Principales
2.- Diagrama Unifilar del Sistema de Medición
3.- Diagrama Unifilar del Sistema de Protección.
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Entrada y Salida típica hacia una Subestación.
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C I O N E S
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SUBESTACION
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LA SUBESTACION
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LA SUBESTACION
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la materia, publica elMinisterio de Energía y Minas.
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U B E S T A C I O N E S
CERTIFICADO DE INAFECTACION DE
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CERTIFICADO DE INAFECTACION DE RECURSOS ARQUEOLOGICOS (CIRA)
Es necesario obtener el CIRA, que otorga el INC del Perú (en
este caso del Director Departamental del Cusco),
para proceder a la Construcción de Líneas de
Transmisión y Subestaciones.
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CERTIFICADO DE INAFECTACION DE
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El Director de Patrimonio (INC) informa a su Jefe
(Director General) que no hay inconvenientes en otorgar el
CIRA
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DISPOSICION FISICA DE LOS EQUIPOS DENTRO DEL AREA DE LA SUBESTACION
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A A A A A
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AUTOMATIZACION DE LA SUBESTACION
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a s
F u e r z a s
q u e a c t ú a n s o
b r e l a s e s t r u c t u r a
Subestación SIHUAS
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D E S U B E S T A C I O N E S Fuerzas que soportan las ESTRUCTURAS METALICAS
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BASES DEL TRANSFORMADOR DE POTENCIA. SE SIHUAS
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Los cables de control de los equipos recorren las canaletas hasta el edificio de control
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NORMAS IMPORTANTES PARA EL DISEÑO DE SUBESTACIONES……..continuación S
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ELABORACION DEL PRESUPUESTO DE LA
SUBESTACIONE
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VALOR REFERENCIAL
SUBPROYECTO : SUBESTACION PASCO DE 7 MVA - 50 / 22,9 kV PARTE : 1.0 SECCION : RESUMEN
PARTE SECCION DESCRIPCION TOTAL
A. SUMINISTRO DE EQUIPOS PRINCIPALES 232.737,75
SUMINISTRO DE EQUIPOS COMPLEMENTARIOS 136.493,80
B. TRANSPORTE DE EQUIPOS PRINCIPALES 8.145,82
TRANSPORTE DE EQUIPOS COMPLEMENTARIOS 4.777,28
C. MONTAJE DE EQUIPOS PRINCIPALES Y COMPLEMENTARIOS
83.580,95 D. OBRAS CIVILES 149.847,41
SUBTOTAL 615.583,01
ARANCELES ( 12 % ) 17.072,84
DESADUANAMIENTO ( 6 % ) 14.871,94
'- Operación Experimental 2.958,48
TOTAL COSTOS DIRECTOS 709.727,12
COSTO TOTAL SIN IMPUESTOS ( US$ ) 866.826,61
I.G.V 156.028,79
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ADQUISICION DEL AREA SERVIDUMBRENE
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barras
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Es una variante del Interruptor y medio, la cual se ha utilizado para reducción de equipos.
Interruptor y
Tres cuartos
SELECCIÓN DE LA CONFIGURACION DE UNA SUBESTACION
Para seleccionar la configuración de una subestación es necesario conocer o evaluar entre otros las aspectos siguientes:
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TIPOS DE SUBESTACIONES
SUBESTACIONES DE GENERACION
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CONTROL Y PROTECCION
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SELECCION DEL SISTEMA DE BARRAS
Basado en el artículo publicado en la AEP Revista Eletrotecnia Nº 57 Marzo 1975 Ingenieros Luis y Mario Valdivia
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DIFERENTES ALTERNATIVAS
PARTE I: GENERACION, TRANSMISION, DISTRIBUCION,
UTILIZACION Y TARIFICACION DE LA ELECTRICIDADSECCION 6 SUBESTACIONES
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Electricidad y Norma DGE-Símbolos Gráficos en Electricidad (2002-03-30 )
SECCION 6 SUBESTACIONES 060 TIPOS DE SUBESTACIONES – DISPOSICIONES
06-60-01 Subestación (de una red eléctrica) Parte de la red eléctrica, concentrada en un lugar dado, que incluye principalmente los terminales de los dispositivos de control y maniobra y las celdas de las líneas de transmisión o distribución y que también podría incluir transformadores. Generalmente incluye las instalaciones necesarias para los sistemas de seguridad y control (por ejemplo, dispositivos de protección).
Nota:De acuerdo a la naturaleza de la red dentro de la cual se encuentra incluida la subestación, podría ser l f d f
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calificada por un prefijo. Ejemplos: subestación de transmisión (de un sistema de transmisión), subestación de distribución, subestación de 220 kV, subestación de 10kV.
06-60-02 Subestación de seccionamiento; subestación de maniobra Subestación que incluye el dispositivo de maniobra, pero no a los transformadores de potencia. 06-60-03 Subestación de transformación Subestación formada por transformadores de energía que interconectan dos o más redes de tensiones diferentes.
06-60-04 Subestación elevadora (de tensión) Subestación de transformación en la cual la potencia de salida de los transformadores está a una tensión
más alta que la potencia de entrada.
06-60-05 Subestación reductora (de tensión) Estación de transformación en la cual la potencia que sale de los transformadores tiene una tensión más baja que la potencia de entrada.
06-60-06 Subestación Intermedia de transformación Subestación de transformación ubicada en un tramo intermedio de una red (sistema), puede ser de transmisión o distribución.
06-60-07 Subestación final de transformación Subestación de transformación ubicada en un tramo intermedio de un sistema. Puede ser de generación, transmisión o distribución.
06-60-08 Subestación de distribución
Conjunto de instalaciones para transformación y/o seccionamiento de la energía eléctrica que la recibe de una red dedistribución primaria y la entrega a una red de distribución secundaria, a las instalaciones de alumbrado público, a otra red de distribución primaria o a usuarios
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de distribución primaria o a usuarios. Comprende generalmente el transformador de potencia y los equipos de maniobra, protección y control, tanto en el lado primario como en el secundario, y eventualmente edificaciones para albergarlos.
06-60-09 Subestación de tracción Subestación cuya función principal es proveer un sistema de tracción.
06-60-10 Subestación convertidora Subestación que incluye convertidores y cuya función principal es convertir la corriente alterna en corriente continua o viceversa.
06-60-11 Subestación convertidora de frecuencia
Subestación que convierte una corriente alterna a una frecuencia dada en una corriente alterna a otra frecuencia.
06-60-12 Subestación con personal de operación Subestación que es operada localmente por personal que trabaja dentro de la subestación.
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06-60-30 Disposición de fases separadas En una subestación, una disposición en la cual los conductores de circuitos diferentes relacionados con la misma fase, se localizan lado a lado. (Ver Figura 06-60-04- b).
06 60 31 Di i ió d f i t
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06-60-31 Disposición de fases mixtas En una subestación, una disposición en la que las barras están dispuestas como una disposición de fase separada pero que las celdas de los circuitos están dispuestas como una disposición de fase asociada. (Ver Figura 06-60-04-c)
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ondiciones de servicio
aracterísticas asignadas
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Funciones del Seccionador en la Red Eléctrica Seccionadores de maniobra
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Funciones del Seccionador en la Red Eléctrica Seccionadores de Tierra, bajo carga y de puesta a Tierra rápida
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Esta operación puede
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Mando a Motor y Mando manual para apertura o cierre
local.
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Mando a Motor y Mando manual para apertura o cierre local.
Motor
Manual
Mando a Motor y Mando manual para apertura o cierre local. En solo eje
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Esfuerzos mecánicos en los terminales Fuerzas mecánicas en un seccionador de 02 columnas
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Esfuerzos mecánicos en los terminales Fuerzas mecánicas en un seccionador tipo pantógrafo
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Esfuerzos mecánicos en los terminales Fuerzas mecánicas en un seccionador tipo pantógrafo
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seccionadores
seccionadores……… Transferencia de Barras para los seccionadores
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seccionadores....... Transferencia de Barras para los seccionadores
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seccionadores....... Tensión asignada de Transferencia de Barras para los seccionadores
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seccionadores.......
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ESPECIFICACIONES TECNICAS
Transformador de Tensión capacitivo de 420 kV. Temperaturas de trabajo entre -50 a +40ºC
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SegSeg úú nn susu construcciconstrucci óó nn elel éé ctricactrica
ClasificaciClasificaci óó nn dede loslos
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CaracterCaracter íí sticassticas parapara
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EspecificcionesEspecificciones
asignadasasignadas
asignadasasignadas
TT éé cnicascnicas dede loslos TCTC ValoresValores NomialesNomiales dede laslas corrientescorrientes secundariassecundarias
asignadasasignadas
TT éé cnicascnicas dede loslos TCTC CargaCarga dede PrecisiPrecisi óó nn
TT éé cnicascnicas dede loslos TCTC LL íí mitesmites dede calentamientocalentamiento
TT éé cnicascnicas dede loslos TCTC TensiTensi óó nn mmáá ss elevadaelevada del material ydel material y nivelesniveles dede
aislamientoaislamiento
TT éé cnicascnicas dede loslos TCTC TensiTensi óó nn mmáá ss elevadaelevada del material ydel material y nivelesniveles dede
aislamientoaislamiento
T T
é é
cnicas cnicas
de de
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TensiTensi óó nn mmáá ss elevadaelevada del material ydel material y nivelesniveles dede aislamientoaislamiento
T T
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de de
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TC TC
T T
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de de
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EspecificcionesEspecificciones Té i d l TC
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RequerimientosRequerimientos adicionalesadicionales dede loslos TransformadoresTransformadores dede corrientecorriente parapara medidamedida
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RequerimientosRequerimientos adicionalesadicionales dede loslos TransformadoresTransformadores dede corrientecorriente parapara protecciprotecci óó nn ..
EspecificcionesEspecificciones TT éé cnicascnicas dede loslos TCTC
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TransformadoresTransformadores dede CorrienteCorriente
TCTC parapara protecciprotecci óó nn enen loslos queque eses esencialesencial lala respuestarespuesta enen rr éé gimengimen transitoriotransitorio ..
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PruebasPruebas aa loslos TCTC
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CONVENCIONALESCONVENCIONALES
TRANSFORMADORES DETRANSFORMADORES DE MEDIDA NOMEDIDA NO
( ) ( )∫= dt t e M
t i 0 1
Se comercializan con longitud variable (entre 0,3 y 2 m)
Necesitan un integrador
CONVENCIONALES CONVENCIONALES
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T f dT f d óó iti dd T iT i óó C iC i t
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TRANSFORMADORES DE MEDIDA NOTRANSFORMADORES DE MEDIDA NO CONVENCIONALESCONVENCIONALES
Fundamentos del transformador Óptico
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óptico
θ
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ACTIVO (TME)ACTIVO (TME)
ACTIVO (TME)ACTIVO (TME)
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UnidadUnidad dede medidamedida dede corrientecorriente (UMC)(UMC)
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pasivopasivo
pasivopasivo
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Bobinas de Bloqueo
Relación entre la Impedancia asignada, resistencia de bloqueo asignada y ancho de banda basado en la resistencia de bloqueo
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Bobinas de Bloqueo
Límites de las bandas obtenibles en bobinas de bloqueo Rb>400 Ohm
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Bobinas de Bloqueo
Límites de las bandas obtenibles en bobinas de bloqueo Rb>600 Ohm
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SUBESTACION TOCACHE
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Conexiones
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Los Tiristores controlan los Reactores.
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Pararrayos
de Silicio
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pararrayos
los pararrayos
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Capítulo Resúmen obtenido del libro:
Subestaciones de Alta y Extra Alta Tensión.
Mejía Villegas Ingenieros Consultores.
1. INTRODUCCION
2. DEFINICIONES
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Coordinación del Aislamiento
Criterio de desempeño
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3. SOBRETENSIONES
Clases y formas de Tensiones y Sobretensiones
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3.3 Sobretensiones temporales
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Los rayos con descarga directa sobre conductores provocan sobretensiones de
frente rápido.
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Niveles de Aislamiento
del Rango I
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1 - Diafragma de alívio de sobrepresión 2 – Medio interno
3 – Bloques espaciadores de aluminio 4 - Polimérico de silicona 5 - Columna de bloques de ZnO 6 - Tubo reforzado de fibra de vidro
1
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Descargas ocurridas de alta y baja intensidad
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5.4 EXPLOSORES
mecanismo de proteccióncontra impulsos, el cual consiste en un espacio
abierto con aire entre los terminales del equipo protegido. Aunque los
explosores no…
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6. COORDINACION DEL AISLAMIENTO
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6.2 Procedimientos para la coordinación del aislamiento
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6.2.1 Método determinístico
6.2.2 Método estadístico
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6.2.4 Procedimientos para la coordinación del aislamiento para sobretensiones de frente lento
6.2.4.1 Método determinístico
Figura 2 Evaluación del factor de coordinación estadística K cd
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P f I º J B i R
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6.2.4.2 Método Estadístico
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7.2 Corrección Atmosférica
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Prof. Ingº Juan Bautista R.
Fig 3.4 Dependencia del exponente m en la tensión de coordinación soportada al Impulso de Maniobra
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7.3 Factores de seguridad
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Gracias Fin Primera Parte
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COORDINACION DEL AISLAMIENTO
Salvo modificaciones del Prof Juan Bautista, el material base ha sido obtenido de:
Subestaciones de Alta y Extra Alta Tensión.
Mejía Villegas Ingenieros Consultores.
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8.3.2 Aislamiento no - regenerativo
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9. EJEMPLO DE COORDINACION DEL AISLAMIENTO
Nivel de Tensión de la Subestación: 230 kV
Altura sobre el nivel del mar: 1060m
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Gracias
Ing° Juan Bautista
Disposición Física Con modificaciones del Prof Juan Bautista, el material base ha sido obtenido de:Subestaciones de Alta y Extra Alta Tensión. Mejía Villegas Ingenieros Consultores. HMTV INGENIEROS EDITORES Impresiones Gráfica LTDA. Segunda Edición 2002. Colombia.
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Clase redactada en función al capítulo correspondiente, al libro SUBESTACIONES DE ALTA Y EXTRA AL TENSION de Editorial Mejía Villegas SA. Colombia. Segunda Edición 2003
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Llegada típica de la
• Equipos de la Subestación
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cerrado.
abierto.
• Seccionador
Seccionador de rotación central.
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Seccionador de apertura vertical.
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Seccionador Tipo pantógrafo.
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Seccionador Tipo pantógrafo horizontal.
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• Tipo de sistema de barras ¿Rígido o flexible?
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• Tipos de conexión.
Sistema de barras flexible.
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Sistema de barras rígidas.
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S l ió d l i i ió í i
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S l ió d l Di i ió Fí i
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• Tipos de conexión: Conexión con barras colectoras abajo – barras flexibles
Selección de la Disposición Física
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• Tipos de conexión: Conexión escalonada transversal – Barras flexibles
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• Tipos de conexión: Conexión escalonada transversal – Barras flexibles
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• Tipos de conexión: Conexión alineada de seccionadores – sistema de barras rígido.
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• Tipos de conexión: Conexión alineada de seccionadores – sistema de barras rígido.
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• Area Disponible, accesos y posible orientación de las líneas.
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• Area Disponible, accesos y posible orientación de las líneas.
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Formas constructivas de disposición física
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Doble barra
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Doble barra
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Di i ió li d d i d
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Di i ió li d d i d
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Prof Juan Bautista
Disposición Física Con modificaciones del Prof Juan Bautista, el material base ha sido obtenido de: Subestaciones de Alta y Extra Alta Tensión. Mejía Villegas Ingenieros Consultores. HMTV INGENIEROS EDITORES Impresiones Gráfica LTDA. Segunda Edición 2002. Colombia.
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tipo pantógrafo o semipantógrafo
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Disposición Física de los equipos • Formas constructivas combinadas o especiales
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Disposición Física de los equipos • Formas constructivas para la modulación
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Disposición Física de los equipos • Localización del Transformador de corriente.
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• Campos de Transformación.
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Subestaciones Compactas Híbridas
Una revisión al Diseño de las Subestaciones Compactas del fabricante AREVA
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Es un equipo con seccionador e Interruptor al mismo tiempo
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Tenemos una salida equipada con 01 interruptor, 01
seccionador de barra, 01 seccionador de línea con puesta atierra y 02 transformadores de corriente en un espacio reducido.
Diseño en Simple Barra
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DISTANCIAS MINIMAS
Prof. Juan Bautista
DISTANCIAS MINIMAS Salvo modificaciones del Prof Juan Bautista, el material base ha sido obtenido de: Subestaciones de Alta y Extra Alta Tensión. Mejía Villegas Ingenieros Consultores.
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Las Distancias en aire, en las Subestaciones al exteriordependen del nivel de tensión, sobretensiones en la zona y de la seguridad que se requiere para la operación y
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y de la seguridad que se requiere para la operación y mantenimiento.
Introducción
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Altura del Cerco
Mínima Vertical de Barras arriba del plano de Trabajo
Mínima al suelo sobre camino para pasaje de equipos
Mínima entre bornes con tensión de seccionador abierto y el
aparato consecutivo
Cerco
Mínima de partes bajo tensión de equipos a cerco exterior
ZONA DE GUARDA = VALOR BASICO
Cálculo del Valor Básico
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ZONA DE SEGURIDAD
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Movimiento de vehículos
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pesadas y vehículos
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Demarcación de las zonas
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distancia Fase -Fase
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Ancho de campo50 kV
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Ancho de campo con seccionadores de apertura central
• Your Subtopics Go Here
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D
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Altura de Campo
pantógrafo, son estoslos que determinan la altura de las barras.
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barras.
barras.
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Metálicas
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Selección del Tipo de Estructura • Estructuras Mixtas en concreto y
acero
Selección del Tipo de Estructura • Estructuras Mixtas en concreto y acero
Tipo A
Selección del Tipo de Estructura • Estructuras Mixtas en concreto y acero
Tipo H
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• Estudios Preliminares
• Estudios Preliminares
• Condiciones Críticas para el diseño
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absorvidas por la Estructura Metálica
F F F
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F
F
F
F
F
F
G
G
G
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La estructura deberá
cargas por mantenimiento
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• Generalidades
Proceso de diseño de la
columna de un pórtico para 50
kV
• Diseño Estructural
• Fabricación y Suministro
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G H
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Prof Juan Bautista R.
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subestación.
dentro de la subestación.
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tierra dentro de la subestación.
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tierra dentro de lasubestación.
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tierra dentro de la subestación.
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de la subestación.
tierra dentro de la
tierra dentro de lasubestación.
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CORRIENTES ADMISIBLES (Amperes) Admis ib les por el cuerpo de Peso 70 kg prom
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
0,800
0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 1,05 1,10 1,15 1,20 1,25 1,30 1,35
Tiempo (seg)
A m
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1000 6 A R ρ = + 1000 1.5 A R ρ = +
1000 m ρ = Ω −
Entonces:
1000 6 7000 A R ρ = + = Ω 1000 1.5 2500 A
R ρ = + = Ω
La corriente por contacto es más peligrosa. Sin embargo, esta situación
mejora para el ser humano cuando se coloca una capa de “grava”
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Es necesario investigar las características del terreno, para realizar el proyecto de una instalación de tierra. sin embargo, en las instalaciones de tercera categoría y de intensidad de cortocircuito a tierra inferior o igual a 16 kiloamperes no será imprescindible realizar la citada investigación
previa de la resistividad del suelo, bastando el examen visual del terreno,pudiéndose estimar su resistividad por medio de la tabla siguiente, en las que se dan unos valores orientativos:
Características del Terreno
2.000 a 3.000Hormigón
1.500 a 10.000Granitos y gres procedentes de alteración
800Rocas de mica y cuarzo
50 a 300Pizarras
500 a 1.000Calizas agrietadas
1.000 a 5.000Calizas compactas
100 a 300Calizas blandas
1.500 a 3.000Suelo pedregoso desnudo 300 a 500Suelo pedregoso cubierto de césped
200 a 3.000Arena silícea
50 a 500Arena arcillosa
100 a 200Margas y arcillas compactas
50Arcilla plástica
RESISTIVIDAD EN -mNATURALEZA DEL TERRENO
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A A A
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EJEMPLO DE DISEÑO DE MALLA DE TIERRA NORMA IEEE 80
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instalar Malla de Tierra
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Area de la Subestación a ser mallada:49x49 m2
Longitud Total de conductor:
Total = 867m
Icc 2.63 kA Máxima corriente de falla a tierra. Dado por el estudio de cortocircuito
Im 1.58 kA Máxima Corriente IG que circula por la malla
t 0.5 seg Tiempo de duración de la falla.
ρο 70 -m Resistividad aparente del terreno.
ρs 3500 -m Resistividad de la capa de grava.
Tm 362 °C Temperatura máxima admisible por el cable.
Ta 20 °C Temperatura ambiente.
ho 0.8 m Prof undidad de enterramiento del cable.
hs 0.1 m Espesor de la capa de grava.
MALLA DE TIERRA DATOS
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8.897 mm2
Fórmula de Onderdonk, para conductores de Cobre. DATOS Y RESULTADO
log 1 234
Ta
t
ρο 70 Resistividad del terreno
ρs 3500 Resistividad de la grava
-0.9608 Factor de ref lexión.
0.5339
s
s
n
n Término de la Sumatoria
n Término de la Sumatoria
Cálcul o d e l a Sum atori a con n = 40 térm inos.
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1 -0.35683 21 -0.00822 2 0.18104 22 0.00754 3 -0.11722 23 -0.00693 4 0.08479 24 0.00638 5 -0.06529 25 -0.00588 6 0.05232 26 0.00544 7 -0.04312 27 -0.00503 8 0.03626 28 0.00466 9 -0.03098 29 -0.00432
10 0.02679 30 0.00401 11 -0.02340 31 -0.00373 12 0.02061 32 0.00347 13 -0.01828 33 -0.00324 14 0.01631 34 0.00302 15 -0.01463 35 -0.00282 16 0.01318 36 0.00263 17 -0.01192 37 -0.00246 18 0.01081 38 0.00230 19 -0.00984 39 -0.00215 20 0.00898 40 0.00202
Σ = -0.243709
( , )s sC h K
( ) max 0.166
1000 1.5 ,t s s sV C h K t ρ = +
( )max 0.166 1000 6 , p s s sV C h K
t ρ = +
L 49 m Largo
A 49 m Ancho
(producto LA)
0.7064
d 0.0094 m Conductor seleccionado h 0.8 m Profundidad de la malla.
ho 1 m
1.3416 Factor de corrección debido a la prof undidad de la malla.
Na 8 N° de cables paralelos del lado mayor Nb 8 N° de cables paralelos del lado menor
8.000
2.0320 Coeficiente de irregularidad de ladistribución de la corriente de
1.0 Factor debido a la influencia de las varillas.Es 1.0 cuando las varillas existen.
POTENCIAL DE MALLA DURANTE LA FALLA
1h o
h K
0.656 0.172iK N = +
Ea 7 m Distancia entre cables paralelos en el lado mayor Eb 7 m Distancia entre cables paralelos en el lado menor
7 Se toma el mayor.
Km 0.7869 Factor debido a la geometría de la malla con respecto a las varillas.
Lt 784 m Incluye las VARILLAS
ρο 70 -m
Im 1.58 kA
( ) 22
ii m
h
+ = + − + −
Distancia entre cables paralelos en el lado mayor
Distancia entre cables paralelos en el lado menor
Profundidad de la malla N° de cables paralelos del lado mayor
N° de cables paralelos del lado menor
}{ ;a b N mayor N N =
{ };e menor Ea Eb=
2
81.5583
2867.05
Detalles para las conexiones de la malla de tierra a los equipos
electromecánicos
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subestación.
del terreno
A A A
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Puesta a tierra de todos los equipos de la subestación
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SUBESTACIÓN
SUBESTACIÓN
Excavaciones para la colocación de la Malla de tierra de la SUBESTACIÓN
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Tensión
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Í
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DETALLES DE EMPALMES Y CONEXIONES DE LA RED DE TIERRA
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Step 1 Insert CADWELD PLUS package into mold.
Step 2 Attach control termination clip to ignition strip. Place baffle onto mold (with lid in open position).
Step 3 Press and hold control unit switch and wait for ignition.
Step 4 Open the mold and remove the expended steel cup - no disposal required.
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VARILLAS MAS LARGAS Para los casos donde las capas superiores de la tierra son de arena y donde a granprofundidad se encuentra una capa de terreno húmedo existen varillas que se acoplan unas
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húmedo, existen varillas que se acoplan unas a otras para lograr longitudes hasta de 15 m. Por lo general, doblando el largo, se obtiene una reducción del 40% de resistencia a tierra. Otra ventaja es que con el uso de varillas largas, se controla el gradiente de potencial en la superficie. Los electrodos de puesta a tierra de las subestaciones en c.d., son mucho más largos
que los normalmente utilizados en corrientealterna. En la estación rectificadora de Rice Flats de la Bonneville Power Authority, se utilizan electrodos de 60 metros de largo, para evitar el fenómeno de electrosmosis, manteniendo una densidad baja de corriente en toda la superficie del electrodo.
VARILLAS DE MAYOR DIAMETRO
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Usando varillas de 19 mm en lugar de varillas de 13 mm se logra una reducción en la resistencia a tierra de hasta un 10% máximo. Muy poco en realidad.
Cuando un sistema eléctrico se expande, la que se creía era una baja resistencia a tierra, se hace mala. Asimismo con el uso cada vez mayor de tuberías no metálicas y la caída en el nivel de aguas freáticas
MEJORAMIENTO DEL TERRENO.
Asimismo, con el uso cada vez mayor de tuberías no metálicas y, la caída en el nivel de aguas freáticas en muchos lados, ha resultado en mayores resistencias a tierra que las de diseño. Cuando la resistencia a tierra no es lo suficientemente baja, hay algunos métodos para bajarla.
El utilizar varillas más largas y, el uso de muchas varillas en paralelo, baja la resistencia atierra, pero, cuando lo anterior ya no es posible, se tiene que mejorar el terreno mismo mediante productos químicos. Pero, tiene el inconveniente de ser una solución costosa y que bajo ciertas circunstancias se requiere de mantenimiento.
El problema de lograr una resistencia baja en la roca así como en otros suelos de alta resistividad, está asociada con el material en contacto con el electrodo y la compactación que éste recibe al rellenar el
agujero. El relleno ideal debe compactarse fácilmente, ser no corrosivo y a la vez buen conductor eléctrico. La bentonita entre otros compuestos como el sulfato de magnesio o de sulfato de cobre, o de compuestos químicos patentados ( El peruano THOR GEL, el GEM de Erico, el GAP de Alta Conductividad 2000 S.A. , etc.) cumple con esos requisitos.
La bentonita es una arcilla consistente en el mineral montmorillonita, un silicato de aluminio, y tiene la particularidad de absorber hasta cinco veces su peso de agua y de hincharse hasta 13 veces su volumen seco [9.1]. Y tiene una resistividad de 2.5 ohm-m con humedad del 300%.
Aparte del relleno con alguno de los compuestos mencionados, existen otros métodos químicos más. En el primero, en un registro junto a la varilla se colocan unos 30 cm de los compuestos.
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Junto a la varilla se colocan unos 30 cm de los compuestos.
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Otro método es excavar una zanja alrededor de la varilla y llenarla con unos 20 o 40 kg de los compuestos
químicos mencionados, diluyendo con agua.
El proposito del tratamiento quimico de las puestas a tierra es el de asegurar en todo momento, una baja resistencia al paso de cualquier corriente de falla,
Sistemas especiales
sin corroer los electrodos y demás elementos del sistema; para cumplir este objetivo THOR-GEL posee cualidades extraordinarias.
THOR-GEL es un compuesto de naturaleza compleja que se forma cuando semezclan en el terreno las soluciones acuosas de sus 2 componentes. El compuesto quimico resultante tiene naturaleza coloidal, forma una malla tridimensional de iones positivos y negativos, cuyos espacios vacios pueden ser atravezados por ciertas moleculas, pero no por otras; esto lo convierte en una menbrana semipermeable, que facilita el movimiento de ciertos ionesdentro de la malla, de modo que pueden cruzarlo en uno u otro sentido; esto lo convierte en un verdadero conductor eléctrico. Tiene una gran atracción por el agua, de modo que puede aprisionarla manteniendo un equilibrio con el agua superficialque lo rodea; esto lo convierte en una especie de reservorio acuifero. Rellena los espaciós intersticiales dentro del pozo, constituyendo una excelente conexión eléctrica entre el terreno de cultivo (reemplazado) y el electrodo, asegurando una conductividad permanente.
R di i d d i d THOR GEL
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Rendimiento de una dosis de THOR-GEL
La aplicación del THOR-GEL es de 1 a 3 dosis por m3 según sea la resistividad natural del terreno y la resistencia final
deseada, un estudio de la resistividad del terreno aseguraun resultado óptimo de reducción de resistencia.
Aplicacción del THOR-GEL en pozos verticales
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El primer paso para la instalación de nuevas puestas a tierra es excarvar un pozo de 1 m de diametro por una profundidad 0.6
m mayor a la longitud del electrodoa usar (L), desechando todo material de alta resistividad tales como piedras, hormigon, arena, cascajo, etc.
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DISUELVA LAS DOS BOLSAS EN AGUA Y VIERTA
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una caja de registro de concreto con tapa, por medio
de la cual se realizaran lasmediciones del pozo y facilitara el mantenimiento periodico.
Sistemas especiales
TheChemical Ground Electrode system aparentemente es muy bueno en terrenos de alta resistividad
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Gracias
Obras Civiles
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•Pretendo establecer solo una guía.
•Las obras civiles dependen del diseño eléctrico presente con proyección de futuro.
Definiciones
Area de la Subestación • Selección del Area
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Area de la Subestación • Determinación de las características del Area
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Area de la Subestación • Orientación del Area y accesos: Verificar “in situ”
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LEYENDA
El resultado del estudio geotécnico indica que se trata de un terreno cubierto de una capa delgada de cobertura orgánica (turba) sobre roca volcánica (andesita).
La pregunta es: ¿será conveniente este tipo de terreno? ¿Cuáles son las implicancias técnicas o económicas?
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En el proceso de diseño, es importante verificar los accesos existentes a la plataforma de la nueva subestación. ¿Por qué?
Ciudad
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Se debe prever en el proceso de diseño que, desde el Edificio de control se deberá tener “control visual” de todos los equipos.
• Prediseño
G H
Ya construído desde el Edificio de control se deberá tener “control visual” de todos los equipos. ¿Qué pasa si hay plataformas en desniveles en la Subestación?
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Antes de iniciar las excavaciones de construcción de la subestación, es necesario hacer el “pago” a la tierra Pachamama)
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En el “pago” a la Pachamama deberán participar todos
Area de la Subestación • Optimizar la adecuación y determinación de la cota
definitiva
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Area de la Subestación • Estudios definitivos de la adecuación del área
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Drenajes en la Subestación • Capacidad de los colectores y cunetas
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Drenajes en la Subestación • Capacidad de los colectores y cunetas
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Acceso
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equipos a instalar
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equipos a instalar
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equipos a instalar
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Cimentaciones en la Subestación • Cimentaciones para soportes de equipos y pórticos
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kV
Típico
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Cimentaciones en la Subestación • Cimentaciones típicas para soportes de equipos y pórticos
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Cimentaciones en la Subestación • Cimentaciones típicas para soportes de equipos y pórticos
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Muros Cortafuego
Muro Cortafuego
Muro Cortafuego
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Ingreso Principal
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Vías en la Subestación • Sala del Grupo Electrógeno de Emergencia
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DETALLEDETALLE
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• Acabado de Patio
• Muros o Mallas
SUB ESTACION PASCO
ELEVACION - PAÑO TIPICO
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A - A
D E C O N F I N A M IE N T O E L E V A C I O N T IP IC A D E C O L U M N A
Obras Complementarias en la Subestación
• Protección de Taludes
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Al fondo Subestación Eléctr ica construída (simulación)
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Compensación del Impacto Visual de una Subestación Eléctrica
Al fondo Subestación Eléctr ica construída (simulación) y
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Al fondo Subestación Eléctr ica construída (simulación) y delante se ha sembrado árboles.
Compensación del Impacto Visual de una Subestación Eléctrica
Al fondo Subestación Eléctr ica construída (simulación),
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Iluminación Exterior de la Subestación
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La Iluminación Exterior es importante particularmente,
para el desempeño deloperador ante circunstancias de
emergencia.
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Iluminación Exterior y detalle de instalación de los tomacorrientes.
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Iluminación Exterior y detalles del poste de concreto armado y
centrifugado.
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Subestaciones de Al ta y Extra Alta Tensión.
De Mejía Villegas Consultores.
Introducción
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31
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Conceptos fundamentales
Nivel Ceráunico es el número de días al año en las que se escuchan
descargas atmosféricas
20.12 arg / /iGDF N Desc as km año=
i N Nivel Ceraunico=
Si Ni = 60 entonces GDF = 7.2 Descargas/km2/año
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Angulos fijos para Cable de Guarda
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Angulos fijos para Mástiles
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30α β = = °
N° Fallas: = 0.0351 Fallas del apantallamiento/100km/año
4.0ed m=
Entonces:
Finalmente:
8.80 4.0 12.80 13h m= + = = El CABLE DE GUARDA se colocará a 5.0 m de las extremos de los objetos protegidos con altura total de 13.0m
Largo de los equipos a proteger = 20m
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METODO DE LAS CURVAS EMPIRICAS • Aplicación de las Curvas Empíricas
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METODO DE LAS CURVAS EMPIRICAS • Aplicación de las Curvas Empíricas
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METODO DE LAS CURVAS EMPIRICAS • Aplicación de las Curvas Empíricas – Protección con un mástil
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Ahora asignemos: h = 15.0m
Entonces d e/h = 0.33
Del gráfico: x/h = 0.89
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METODO DE LAS CURVAS EMPIRICAS • Aplicación de las Curvas Empíricas – Protección con 02 mástiles
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Del gráfico: x/h = 0.15
x
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METODO DE LAS CURVAS EMPIRICAS • Aplicación de las Curvas Empíricas – Protección con 02 Cables de G.
0.93
0.88
Entonces d e/h = 122/140=0.88 ft
Del gráfico: S/h = 0.93
Protección con 02 Cable de Guarda
122 ft
140 ft
Riesgo de falla del apantallamiento: N f
Es el número de años durante los que se espera no ocurra una falla.
Usualmente:
100 /
200 /
f
f
Procedimiento:
(descargas/año/km 2 ) , en función del Nivel Ceráunico N i
20.12 arg / /iGDF N Desc as km año=
2 arg /1000s
A N GFD desc as año=
Número de descargas en el área ( A en m 2) de la subestación:
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Número de descargas por año SP que penetran el apantallamiento, en función del nivel de exposición P e seleccionado en el diseño (Usual: Pe =0.1% porcentaje de rayos no apantallados
efectivamente):
arg /s eSP N P desc as año=
Número de años en el que una descarga penetra el apantallamiento de la subestación N f :
1 / arg f N años desc a SP=
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Ejemplo de cálculo:
Calcular la altura del Cable de Guarda y el riesgo de falla del apantallamiento, para la subestación con los datos siguientes:
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S: Ancho de campo
N i: Nivel Ceráunico
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0.1eP ≈
( ) 2.12 0.12 80 9.6 arg / /iGDF N desc as año km== = =
( )2 2
7400 9.6 0.07104 arg /1000 1000s
A N GFD desc a año= = =
( )0.07104 0.001 0.00007104 arg /s eSP N P desc a año= = =
1 1 14076 / arg0.00007104 f N años desc aSP= = =
Cada 14076 años cae un rayo que produce falla
de apantallamiento en la subestación.
En el área de la subestación
Que penetran el apantallamiento
Riesgo de falla:
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CABLE DE GUARDA La subestación puede protegerse (apantallarse) cada campo o cada dos campos
1 campo Campo 1 Campo 2
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G u a r d
a
e s d e F a s e
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G u a r d
a
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2 2
e m mh S S d = − −
La altura efectiva de protección del cable de guarda es la altura del mismo,
calculada en la forma:
El parámetro d corresponde a la mitad de la distancia entre cables de
guarda = 2d
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C á l c u l o
d e c o n o d e p r o t e c c i ó n c o n
t r a
s o b r e t e n s i o n e s a t m o s f é r
i c a s
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( )2CFO C
V I
Z r
CABLE DE GUARDA • Límite práctico entre cables de guarda adyacentes
max2 1.5 md S =
Un límite práctico para la separación entre cables de guarda adyacentes es:
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PROCEDIMIENTOS PARA EL DISEÑO • Puntos no apantallados por el cable de guarda
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Prof. Juan Bautista R.
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Salvo modificaciones del Prof Juan Bautista, el material base ha sido obtenido
de: Subestaciones de Alta y Extra Alta
Tensión. Mejía Villegas Ingenieros Consultores.
HMTV INGENIEROS EDITORES Impresiones Gráfica LTDA.
Segunda Edición 2002. Colombia.
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• Introducción
• Definiciones
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• Requerimientos de un Sistema de Control
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Requerimientos de un Sistema de Control
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Requerimientos de un Sistema de Control
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• Clasificación de los Sistema de Control por su ubicación física
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• Clasificación de los Sistema de Control por su ubicación física
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• Clasificación de los Sistema de Control por su Ubicación Física
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• TECNOLOGIAS EN LOS SISTEMAS DE CONTROL
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• TECNOLOGIAS DE LOS SISTEMAS DE CONTROL
SAS 500 de ABB
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SAS 500 de ABB
E s q u e m a G e n e r a l
SAS 510
SAS 500 y 510 de ABB
F u n c i o n a m i e n t o
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Si t d C t l d
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Sistem s de Control de
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Sistemas de Control de Subestaciones
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• ARQUITECTURA DE LOS SISTEMAS DE CONTROL
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N i v e l 0 N i v e l 1
N i v e l 2
N i v e l 3
ESTRUCTURA JERARQUICA DE UN SISTEMA TIPICO DE CONTROL SAS
ESTRUCTURA JERARQUICA DE UN SISTEMA TIPICO DE CONTROL SAS
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Arquitectura típ ica de un s istema de automatización de subestaciones SAS
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FUNCIONES BASICAS DE LOS SISTEMAS DE CONTROL
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• FUNCIONES BASICAS DE LOS SISTEMAS DE CONTROL
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Prof. Juan Bautista R.
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Salvo modificaciones del Prof Juan Bautista, el material base ha sido obtenido de:
Subestaciones de Alta y Extra Alta Tensión. Mejía Villegas Ingenieros Consultores.
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Segunda Edición 2002. Colombia.
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Sistemas de Control •
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Sistemas de Control • Funciones Básicas de los Sistemas de Control
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Sistemas de Control • Típico Small SCADA (ABB) para Media Tensión
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Ubicación del RTU • Funciones Básicas de los Sistemas de Control
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Sistemas de Control • Diagrama General de un sistema de registro y análisis de falla
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Sistemas de Control • Modernización de Sistemas de Control convencionales con sistemas SAS
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Sistemas de Control • Modernización de Sistemas de Control convencio

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